Fire Engineering: la messa a norma antincendio di un capannone in acciaio | Ingegneri.info

Fire Engineering: la messa a norma antincendio di un capannone in acciaio

Un esempio reale di messa a norma antincendio di un capannone logistico con struttura in acciaio, mediante la Fire Engineering e la deroga sulla resistenza al fuoco

Nel nostro Paese sono molto diffusi i capannoni adibiti a magazzino e deposito logistico con una struttura portante in acciaio. Questi fabbricati rappresentano un complicato problema nel caso si debba metterli a norma secondo i metodi progettuali tradizionali. Enormi vantaggi e risparmi economici possono invece essere raggiunti mediante l’applicazione dei metodi della Fire Safety Engineering. Illustrazione di un caso tipico, effettivamente realizzato.
Nel nostro Paese sono molto diffusi i capannoni adibiti a magazzino e deposito logistico con una struttura portante in acciaio. Questi fabbricati rappresentano un complicato problema nel caso si debba metterli a norma secondo i metodi progettuali tradizionali. Enormi vantaggi e risparmi economici possono invece essere raggiunti mediante l’applicazione dei metodi della Fire Safety Engineering. Illustrazione di un caso tipico, effettivamente realizzato.
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Vantaggi e svantaggi delle strutture in acciaio
Ogni modalità costruttiva comporta vantaggi e svantaggi, pertanto la scelta del materiale con cui realizzare la struttura portante di un fabbricato dipende da molteplici fattori.
Rispetto al cemento armato prefabbricato, una struttura in acciaio garantisce maggiore leggerezza, luci libere superiori con conseguente libertà di utilizzo della superficie a pavimento, resa architettonica migliore, comportamento al sisma, riciclabilità totale, spesso anche risparmio economico e nei tempi di realizzazione.
Di contro, indubbiamente uno degli svantaggi dell’acciaio è la scarsa resistenza all’incendio, per cui esso costituisce un forte limite all’utilizzo del fabbricato, soprattutto in termini di carico di incendio che è possibile ospitare all’interno, connesso quindi al livello di rischio incendio della tipologia di attività a cui esso può essere adibito.

Esempio di incendio di un capannone logistico, analogo a quello oggetto dell’articolo

I capannoni adibiti a magazzino logistico
Cosa succede nel caso dei (tantissimi) capannoni esistenti, costruiti nei decenni passati, che presentano strutture portanti in acciaio? Queste strutture, di cui a volte se ne riscontrano alcune eseguite anche con una fantasia e maestria oggi difficili da ripetere, purtroppo non garantiscono una, se non minima, resistenza all’incendio, in quanto spesso risultano prive di protezione passiva. Inoltre, talvolta, a causa per esempio della snellezza dei profili metallici, sarebbe anche superfluo proteggerli con un prodotto verniciante intumescente poiché non si riuscirebbe comunque a raggiungere le prestazioni di resistenza al fuoco connesse al carico di incendio del fabbricato. Anche nei casi in cui tecnicamente fosse possibile verniciare le strutture, resterebbe il problema dell’ingente spesa che il proprietario dovrebbe affrontare. Nel caso qui illustrato, per esempio, un fabbricato logistico precedentemente adibito a stoccaggio di materiale ferroso (quindi incombustibile) è risultato necessario convertirlo per immagazzinare grandissime quantità di materiale cartaceo e cartotecnico, per esigenze di mercato. Quando la sopravvivenza dell’azienda dipende dall’idoneità del capannone di proprietà rispetto alla conversione verso nuove attività e modalità di utilizzo, diventa fondamentale ottenere una nuova autorizzazione da parte del Comando Vigili del fuoco.

Struttura metallica del capannone oggetto dell’articolo

La messa a norma antincendio con l’approccio tradizionale
Un primo approccio progettuale per la messa a norma antincendio della nuova configurazione del capannone prevedrebbe la protezione completa delle strutture in acciaio con una vernice intumescente o un intonaco leggero antincendio. Tale tipo di progetto permetterebbe una rapida approvazione da parte del Comando Vigili del fuoco in quanto verrebbero rispettate le prescrizioni normative in tema di resistenza al fuoco delle strutture.

Le motivazioni dell’impossibilità della protezione strutturale
Diversi motivi hanno invece portato a scartare l’approccio tradizionale della protezione strutturale:
• Un apposito rilievo strutturale e le connesse verifiche analitiche hanno consentito di appurare che la snellezza dei profili strutturali e le connessioni non avrebbero garantito di raggiungere la classe di resistenza al fuoco prevista in progetto, neppure mediante la protezione con materiali specifici;
• L’esecuzione delle opere di protezione avrebbe comportato un periodo di stop dell’attività della Ditta non sostenibile economicamente;
• La protezione passiva delle strutture avrebbe rappresentato un investimento economico eccessivo.

Pertanto dovrebbe essere chiaro che in certi casi non è affatto possibile tecnicamente, né conveniente economicamente, rispettare i requisiti prestazionali dichiarati nel progetto antincendio, nonostante questo abbia ottenuto regolarmente l’approvazione da parte dei Vigili del fuoco. La Fire Engineering è l’unica soluzione progettuale tecnicamente idonea e normalmente condivisibile e accettata dai Vigili del fuoco per superare brillantemente i problemi sopra esposti ed ottenere la deroga necessaria. Al contrario della consuetudine di chiedere la deroga antincendio proponendo misure compensative non sempre attinenti, la Fire Engineering permette invece di valutare le misure compensative più idonee dimostrandone in modo quantitativo l’efficacia. Si evitano inutili sprechi in quanto si propongono solo gli interventi veramente utili, come di fatto dimostra il caso qui illustrato.

La messa a norma antincendio in deroga con la Fire Engineering, un esempio reale di successo
Nel caso qui illustrato è stato predisposto e condiviso con i Vigili del fuoco un complesso progetto per la messa a norma antincendio del capannone metallico nella nuova configurazione per lo stoccaggio di ingentissime quantità di materiale combustibile.
La complessità progettuale, esclusivamente a carico del professionista antincendio, sgrava invece il committente dall’esecuzione di inutili e costose opere di adeguamento e sgrava inoltre i Vigili del fuoco dalla responsabilità di approvare una deroga di tipo tradizionale che non dimostrerebbe l’equivalenza del livello di rischio raggiunto dal progetto.
L’obiettivo era quello di dimostrare la sicurezza per gli addetti al magazzino e le squadre di soccorso esterne, tenendo conto dell’inutilità e dell’impossibilità di qualsiasi resistenza al fuoco delle strutture portanti, che sono state conservate a vista e quindi prive di protezione passiva. Non è stato infatti necessario né verniciare le strutture, né rinforzarle, né rivestirle con alcun materiale protettivo. Alla fine dell’iter autorizzativo, è stata ottenuta la deroga richiesta sulla resistenza al fuoco delle strutture.

Simulazioni di incendio

Le Simulazioni di incendio con software specifico
L’utilizzo di un nuovo software prodotto negli Stati Uniti e dotato di numerose validazioni da parte di Università di tutto il mondo, ha permesso di predisporre diverse simulazioni di incendio. Sono state modellate le reali caratteristiche del materiale combustibile e la precisa distribuzione all’interno del capannone. E’ stato analizzato l’andamento e la propagazione dell’incendio nel tempo, per verificare se i fumi prodotti potessero costituire un pericolo per le persone presenti nel fabbricato durante la fase di esodo. Soprattutto, è stata analizzata la progressione temporale e spaziale delle temperature generate dalla combustione. E’ stato dimostrato che l’incendio avrebbe comportato seri problemi di stabilità esclusivamente alle porzioni di copertura direttamente interessate dall’incendio. La verifica del meccanismo generale di collasso strutturale, con altri software specifici, ha poi dimostrato che il crollo parziale della copertura non avrebbe però compromesso i pilastri e le travi, soprattutto per il fatto che l’apertura parziale del tetto avrebbe abbassato le temperature raggiunte all’interno del fabbricato.

Clicca sulla Gallery per i modelli 3d e le simulazioni del progetto

E’ stato comunque ritenuto utile predisporre delle aperture, in questo caso di tipo permanente, in sommità alla copertura dell’edificio, per consentire l’allontanamento dei fumi pericolosi per gli occupanti e lo sfogo delle temperature pericolose per le strutture.
In definitiva, il notevole successo di questo approccio progettuale è legato al fatto che esso, ampiamente dimostrato numericamente mediante le simulazioni di incendio e le verifiche strutturali, ha permesso di risparmiare:
• le protezioni strutturali (vernice, intonaco, cassonetti, rivestimenti…);
• l’impianto sprinkler (ulteriore risparmio);
• i serramenti apribili automaticamente (ovvero gli EFC).

Nel caso di altri interventi è risultato invece necessario, in base alle simulazioni effettuate, adottare almeno una o più delle misure antincendio sopra elencate.

Conclusione: i vantaggi della Fire Engineering
Per concludere e chiarire il senso del presente articolo è utile ricordare i vantaggi della progettazione antincendio con i metodi della Fire Engineering:
• Magazzini logistici: flessibilità e possibilità di riconversione per stoccaggio di materiali diversi;
Deroghe antincendio: maggiori possibilità di successo mediante il metodo ingegneristico;
Risparmi: notevoli risparmi economici e di tempo per la messa a norma;
Assicurazioni: risparmio sulla polizza di assicurazione, anche grazie al SGSA (Sistema di gestione della Sicurezza Antincendio) sviluppato con la Fire Engineering;
• Edifici complessi: valutazioni progettuali approfondite anche mediante normative antincendio straniere;
• Architetture prestigiose: progetto antincendio adeguato alle esigenze architettoniche, anche in deroga;
• Edifici storici e tutelati dalla Soprintendenza: messa a norma antincendio nel pieno rispetto dei vincoli.

Approfondimenti: Elenchi professionisti antincendio: le modifiche ai requisiti formativi sono in G.U.

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